Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 1/11 niech się stanie światłość. Rzekł Bóg: I stała się światłość... Antyk : cząstki (Pitagoras) cząstki (Pitagoras)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 1/11 niech się stanie światłość. Rzekł Bóg: I stała się światłość... Antyk : cząstki (Pitagoras) cząstki (Pitagoras)"— Zapis prezentacji:

1 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 1/11 niech się stanie światłość. Rzekł Bóg: I stała się światłość... Antyk : cząstki (Pitagoras) cząstki (Pitagoras) promień biegnący od oka (Platon) promień biegnący od oka (Platon)

2 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 2/11 Hipotezy nt. natury światła 1. Strumień cząstek ? - przenoszenie energii - odbicie - załamanie ale zmiany koloru (kryształy, warstwy, pryzmat) polaryzacja, dyfrakcja, interferencja 2. Fale ? znane fale mechaniczne ale te muszą mieć jakiś ośrodek (sprężysty) nie rozchodzą się w próżni, a światło owszem!

3 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 3/11 Izaak Newton ( ) popierał koncepcję korpuskularną Autorytet Newtona opóźnił rozwój teorii falowej światła o 100 lat Christian Hyughens ( ) sformułował koncepcję falową August Fresnel ( ) – słuszność koncepcji falowej (interferencja i dyfrakcja)

4 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 4/11 Przełom – odkrycie fal elektro-magnetycznych (EM) główna trudność – jakiego typu fale (co faluje?) i jaki ośrodek (koncepcja eteru) teoria: J.C. Maxwell (1831 – 1879) doświadczenie: H. Hertz (1857 – 1894) doświadczenia z elektrycznością – powiązanie badań nad promieniowaniem (światłem) z własnościami ładunków elektrycznych unifikacja oddziaływań

5 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 5/11 S P Podstawowe doświadczenia nad interferencją światła doświadczenie Younga gdy I 1 = I 2 = I I(P) = I max = 4I interferencja konstruktywna I min = 0 interferencja destruktywna gdy tylko jedna droga – brak prążków (światło + światło = ciemność !!!) I(P) = I 1 +I 2 +2 I 1 I 2 cos SP

6 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 6/11 - emisja z K z wydajnością 10-30% V = Q/C C 10 pF V =1.6 –13 C/10 –12 =10mV K A ok. – 1000 V wzgl. np. 12 dynod - całkowite wzmocnienie I A /I K = (3-4) e = - 1.6x C - przyspieszenie przez ok. 100 V zwiększ E kin emisja wtórna, powielenie 3-4 x - fotopowielacz liczy fotony, ściślej co ~ trzeci foton ( <1) np. Fotopowielacz A R C Interferencja z licznikami fotonów

7 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 7/11 Interferencja z licznikami fotonów poszczególne zliczenia – rejestracja indywidualnych cząstki fotonów (cząstki) rozkład prawdopodobieństw pojawienia się fotonów fala – fala Dualizm Dualizm: światło zachowuje się jak fala lub strumień cząstek (fotonów) w różnych warunkach doświadczalnych jest równocześnie i cząstką i falą ekran macierz liczników fotonów

8 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 8/11 dotyczy wszelkich obiektów – również fal materii (fale de Broglie) Dośw. z interferencją wiązki atomów He: oll/OLLWS/graphics/kap5/ chap5Home.html J. Mlynek, et al., Nature 386, 150 (1997)

9 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 9/11 Nietrywialne (kwantowo-mechaniczne) aspekty interferencji: Interferometr Macha-Zendera rozróżniam drogi (np. przez polaryzatory) są prążki fotony mają swobodę wyboru drogi – są prążki – jest interferencja do interferencji konieczna nierozróżnialność trajektorii, stanów pośrednich pomiędzy stanem początkowym (źródło) i stanem końcowym (punkt na ekranie) do interferencji konieczna nierozróżnialność trajektorii, stanów pośrednich pomiędzy stanem początkowym (źródło) i stanem końcowym (punkt na ekranie) I(P) = |E 1 +E 2 | 2 = |E 1 | 2 + |E 2 | 2 + E 1 E 2 * + E 1 * E 2 0 sumuję amplitudy sumuję prawdopodobieństwa E1E1 E2E2 brak prążków – brak prążków

10 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 10/11 E2E2 Gumka kwantowa (quantum eraser) informację o tym, jaką drogę przebył foton można post-factum usunąć - wymazać za pomocą gumki kwantowej E1E1 interferencja pojedynczych fotonów: pojedynczy foton na płytce światłodzielącej się nie połowi – zawsze leci albo w jednym, albo w drugim ramieniu interferometru, a mimo to po uśrednieniu wielu zdarzeń powstaje obraz interferencyjny wyjaśnienie – stan superpozycji

11 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 11/11 p a s m o w i d z i a l n e (VIS) 380 nm700 nm 3 m 200 nm1 nm 30 m 1mm nadfiolet (UV) bliska średnia daleka p o d c z e r w i e ń (IR) Pasmo optyczne energie fotonów optycznych E = h = (6,6x Js) x (4-8)x10 14 Hz = 2,6 – 5,2 x J = 1,6 – 3,2 eV różnice poziomów energetycznych w atomach prom. Röntgena pasmo optyczne nm m mmm km 3x x x10 5 [Hz] długie fale milimetrowe TV/UKF krótkie fale radiowe średnie mikrofale Widmo fal elektromagnetycznych

12 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 12/11 propagacja zaburzeń elektromagnetycznych w przestrzeni H H H H EEE fala płaska, harmoniczna – najprostsza forma fal (EM) wektor falowy monochromatyczna fala biegnąca w kierunku k, periodyczna w czasie i przestrzeni Fala elektromagnetyczna (EM) Dipol Hertza:


Pobierz ppt "Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 1 1/11 niech się stanie światłość. Rzekł Bóg: I stała się światłość... Antyk : cząstki (Pitagoras) cząstki (Pitagoras)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google